TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2014<br />
<br />
NGHIÊN CỨU CHẤT LƢỢNG NƢỚC THẢI SINH HOẠT<br />
TẠI 10 TRẠI GIAM THUỘC BỘ CÔNG AN TỪ 8 - 2011 ĐẾN 7 - 2012<br />
Nguyễn Xuân Thủy*; Nghiêm Thị Minh Châu**<br />
TãM T¾T<br />
Nghiên cứu chất lượng nước thải sinh hoạt (NTSH) tại 10 trại giam thuộc Bộ Công an từ<br />
tháng 8 - 2011 đến 7 - 2012, chúng tôi rút ra một số kết luận:<br />
NTSH tại 10 trại giam thuộc Bộ Công an trước khi xả thải vào môi trường vượt quy định xả<br />
thải 8/30 mẫu (26,67%) đối với sunfua; 23/30 mẫu (76,67%) đối với amoni; 8/30 mẫu (26,67%)<br />
đối với phosphat; 30/30 mẫu (100%) đối với Coliform.<br />
Các chỉ số nghiên cứu khác đạt tiêu chuẩn cho phép.<br />
* Từ khóa: Nước thải sinh hoạt; Chất lượng; Trại giam.<br />
<br />
RESEARCH on DOMESTIC WASTEWATER QUALITY AT 10 PRISONS<br />
of THE MINISTRY OF PUBLIC SECURITY from 8 - 2011 to 7 - 2012<br />
Summary<br />
Research domestic wastewater quality at 10 prisons from the Ministry of Public Security from 8<br />
2011 to 7 - 2012, we had the following conclusions:<br />
Domestic wastewater at 10 prisons prior to discharge into the environment were over than<br />
specified discharge 8/30 samples (26.67%) for sulfur; 23/30 samples (76.67%) for ammonium;<br />
8/30 samples (26.67%) for phosphate; 30/30 samples (100%) for Coliform. The only other studies<br />
standards allow.<br />
* Key words: Domestic wastewater; Quality; Prison.<br />
<br />
ĐẶT VẤN ĐỀ<br />
<br />
môi trường, từ đó có những biện pháp<br />
đảm bảo vệ sinh môi trường.<br />
<br />
Ô nhiễm nước là một trong nhiều<br />
nguyên nhân gây giảm chất lượng môi<br />
trường sống. Môi trường sinh hoạt của<br />
phạm nhân trong trại giam có đặc điểm<br />
riêng khác môi trường dân sinh. Cho đến<br />
nay, chưa có nghiên cứu nào về chất<br />
lượng của nguồn NTSH tại các trại giam.<br />
Do vậy, cần có những đánh giá về chất<br />
lượng NTSH tại đây trước khi xả thải vào<br />
<br />
Xuất phát từ tình hình trên, chúng tôi<br />
tiến hành nghiên cứu này nhằm: Đánh giá<br />
đánh giá chất lượng nguồn NTSH tại các<br />
trại giam trước khi xả thảỉ vào môi trường<br />
và tham mưu cho các cấp lãnh đạo trong<br />
việc tổ chức, quản lý và xử lý nguồn nước<br />
thải này.<br />
<br />
* Bộ Công an<br />
** Bệnh viện Quân y 103<br />
Người phản hồi (Corresponding): Nghiêm Thị Minh Châu (chaunghiemminha7@gmail.com)<br />
Ngày nhận bài: 16/01/2014; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 05/04/2014<br />
Ngày bài báo được đăng: 08/04/2014<br />
<br />
64<br />
<br />
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2014<br />
<br />
ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP<br />
NGHIÊN CỨU<br />
1. Đối tƣợng nghiên cứu.<br />
<br />
* Xử lý số liệu: theo phương pháp thống<br />
kê y học, áp dụng các thuật toán: test X2,<br />
t-student.<br />
<br />
Nước thải sinh hoạt lấy tại điểm cuối<br />
hệ thống dẫn NTSH trước khi đổ ra môi<br />
trường của 30 phân trại thuộc 10 trại giam<br />
Bộ Công an trên toàn quốc.<br />
<br />
1. Một số đặc điểm của hệ thống NTSH<br />
tại các trại giam.<br />
<br />
- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 8 - 2011<br />
đến 7 - 2012.<br />
<br />
Bảng 1: Lượng nước thải và hệ thống<br />
dẫn NTSH.<br />
<br />
2. Phƣơng pháp nghiên cứu.<br />
* Thiết kế nghiên cứu: nghiên cứu dọc,<br />
mô tả.<br />
C<br />
<br />
mẫu và chọn mẫu:<br />
<br />
- Cỡ mẫu nghiên cứu: cỡ mẫu thuận tiện.<br />
- Chọn mẫu nghiên cứu: lựa chọn các<br />
trại giam, bảo đảm đại diện ở cả ba miền<br />
Bắc, Trung, Nam. Lựa chọn các trại có quy<br />
mô hoạt động và số lượng phạm nhân tương<br />
đồng nhau.<br />
Các chỉ số nghiên cứu:<br />
Một số yếu tố vật lý, hóa học và vi sinh<br />
trong NTSH tại 10 trại giam của Bộ Công<br />
an. Các chỉ số nghiên cứu thu được sẽ<br />
được so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật<br />
Quốc gia năm 2008 về qui định xả thải<br />
(QĐXT) (QCVN 14: 2008/BTNMT) [4].<br />
Phương pháp và kỹ thuật thu thập<br />
thông tin:<br />
- Lấy 500 ml nước thải vào thời điểm<br />
nước thải nhiều nhất trong ngày từ 16 18 giờ tại điểm cuối hệ thống dẫn NTSH<br />
trước khi đổ ra môi trường. Các mẫu nước<br />
thải được bảo quản lạnh và chuyển tới<br />
cơ sở xét nghiệm. Lấy mẫu đồng nhất tại<br />
cùng một vị trí quy ước, thời gian thu thập<br />
mẫu từ tháng 7 - 2011 đến 8 - 2012.<br />
- Phân tích các thành phần trong NTSH<br />
tại Viện Kỹ thuật hóa - Sinh và tài liệu<br />
nghiệp vụ, Bộ Công an.<br />
<br />
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ<br />
BÀN LUẬN<br />
<br />
Lượng nước thải<br />
(m3/ngày đêm/trại)<br />
<br />
X ± SD<br />
(n = 30)<br />
<br />
Min<br />
<br />
Max<br />
<br />
99,7 ± 70,8<br />
<br />
10<br />
<br />
750<br />
<br />
45<br />
<br />
1800<br />
<br />
25<br />
<br />
1200<br />
<br />
Chiều dài cống kín (m) 583,3 ± 395,3<br />
Cống hở (m)<br />
<br />
328,8 ± 281<br />
<br />
Trung bình, lượng NTSH tại các phân<br />
trại giam đạt 100 m3/ngày đêm. Mức này<br />
thấp hơn so với mức sử dụng và thải<br />
nước trung bình của khu vực dân cư như<br />
Hà Nội và các thành phố lớn (xấp xỉ 150<br />
lít/người/ngày đêm).<br />
Điều nổi bật trong công tác quản lý<br />
NTSH ở các phân trại là hầu hết đã có hệ<br />
thống ống dẫn nước thải, đa số được che<br />
kín, điều này rất có ý nghĩa trong công tác<br />
bảo vệ môi trường trong trại giam. Đây là<br />
ưu điểm vượt trội so với tình hình quản lý<br />
NTSH tại các khu đô thị với nhiều đoạn<br />
cống hở, nước thải không được che phủ<br />
gây ô nhiễm không khí, điển hình như<br />
sông Tô Lịch, sông Nhuệ...<br />
Bảng 2: Tình hình xử lý NTSH tại các<br />
trại giam.<br />
(n, %)<br />
13 (43,33)<br />
Xử lý<br />
17<br />
nước thải (56,67%)<br />
<br />
Xử lý<br />
bằng clo<br />
<br />
Xử lý<br />
bằng vôi<br />
<br />
Bể lắng<br />
<br />
8<br />
<br />
0<br />
<br />
5<br />
<br />
66<br />
<br />
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2014<br />
<br />
Đến thời điểm nghiên cứu, nhiều trại<br />
giam đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải,<br />
tuy nhiên, vẫn chưa được đưa vào sử dụng<br />
triệt để. 8/30 phân trại xử lý bằng clo và<br />
5/30 phân trại có xử lý bằng bể lắng<br />
<br />
đến nay, việc dùng clo và hợp chất của<br />
clo diệt khuẩn cho nước ở nước ta là phổ<br />
biến, vì hiệu quả cao và kinh tế. Dùng clo<br />
ở đây có hai tác dụng: chủ yếu để diệt<br />
khuẩn và oxy hóa tiếp tục các chất hữu<br />
cơ còn sót lại trong nước, làm cho nước<br />
sáng màu hơn, cải thiện mùi của nước<br />
khi chất hữu cơ chưa phân hủy hết.<br />
Ngoài ra, clo và hợp chất của clo còn oxy<br />
hóa, tách H2S ra khỏi nước thải.<br />
<br />
Hiện nay, sử dụng clo và hợp chất<br />
chứa clo hoạt tính là những chất oxy hóa<br />
thông dụng nhất. Tác dụng của clo lên tế<br />
bào sinh trưởng và bào tử của vi sinh vật<br />
không giống nhau: với các tế bào sinh<br />
trưởng, khả năng diệt khuẩn của clo<br />
mạnh hơn nhiều so với bào tử. Từ trước<br />
<br />
* Kết quả phân tích chất lượng NTSH<br />
tại các trại giam:<br />
<br />
Bảng 3: Độ pH.<br />
X ± SD (1) (n = 30)<br />
<br />
pH<br />
<br />
6,7 ± 0,3<br />
<br />
QĐXT<br />
QCVN(2)<br />
<br />
6,5 - 8,5<br />
<br />
p1-2<br />
<br />
Min<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
6,2<br />
<br />
Max<br />
<br />
7,4<br />
<br />
Số lượng<br />
<br />
%<br />
<br />
0<br />
<br />
Trong nghiên cứu này, tất cả các mẫu xét nghiệm đều có pH trong phạm vi 6,2 - 7,4,<br />
đạt QĐXT. Kết quả này tương đương với kết quả xét nghiệm nước từ cống thải của<br />
khu vực Thanh Liệt (từ 7,29 - 7,54) và tại nhiều con sông của Hà Nội (từ 7,20 - 7,87) [3].<br />
Bảng 4: Lượng BOD, TSS, sulfua.<br />
X ± SD (1) (n = 30)<br />
<br />
QĐXT<br />
QCVN (2)<br />
<br />
p1-2<br />
<br />
Min<br />
<br />
Max<br />
<br />
Số lượng<br />
<br />
%<br />
<br />
BOD (mg/l)<br />
<br />
137,8 ± 121,8<br />
<br />
30 - 50<br />
<br />
p < 0,05<br />
<br />
31<br />
<br />
642<br />
<br />
30/30<br />
<br />
100<br />
<br />
TSS (mg/l)<br />
<br />
468,3 ± 165<br />
<br />
50 - 100<br />
<br />
p < 0,05<br />
<br />
108<br />
<br />
739<br />
<br />
30/30<br />
<br />
100<br />
<br />
Sunfua (mg/l)<br />
<br />
2,82 ± 2,17<br />
<br />
1-4<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
0,007<br />
<br />
6,5<br />
<br />
8<br />
<br />
26,67<br />
<br />
Chỉ tiêu BOD được sử dụng để tính<br />
gần đúng lượng oxy cần thiết oxy hóa các<br />
chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước<br />
thải; làm cơ sở tính toán kích thước công<br />
trình xử lý; xác định hiệu suất xử lý của<br />
một số quá trình; đánh giá chất lượng<br />
nước sau xử lý được phép thải vào<br />
nguồn nước.<br />
Kết quả của chúng tôi cho thấy, 100%<br />
mẫu NTSH tại các trại giam đều có lượng<br />
BOD vượt QĐXT: trung bình 137,8 mg/l,<br />
<br />
vượt 2 - 3 lần nồng độ cho phép, có mẫu<br />
còn vượt hơn 12 lần nồng độ QĐXT.<br />
Với TSS, toàn bộ mẫu NTSH đều có<br />
lượng TSS cao vượt ngưỡng cho phép:<br />
trung bình 468,3 ± 165 mg/l, cao nhất vượt<br />
tới 7 lần QĐXT theo quy định, tương tự<br />
khi định lượng chất rắn lơ lửng ở dạng<br />
huyền phù trong nước thải của sông Lừ<br />
(117 mg/l); sông Tô Lịch (152 mg/l) [1, 2].<br />
Nồng độ sulfua trung bình trong mẫu<br />
NTSH nằm trong ngưỡng cho phép: trung<br />
bình 2,82 ± 2,17 mg/l, tuy nhiên, 8/30 mẫu<br />
67<br />
<br />
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2014<br />
<br />
có nồng độ vượt quá QĐXT với mẫu<br />
có nồng độ thấp nhất 0,007 và cao nhất<br />
Bảng 5: Lượng amoni, nitrat.<br />
X ± SD (1) (n = 30)<br />
<br />
6,5 mg/l.<br />
<br />
QĐXT<br />
QCVN (2)<br />
<br />
p1-2<br />
<br />
Min<br />
<br />
Max<br />
<br />
Số lượng<br />
<br />
Amoni (mg/l)<br />
<br />
12,1 ± 3,5<br />
<br />
5 - 10<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
6<br />
<br />
18,7<br />
<br />
23<br />
<br />
Nitrat (mg/l)<br />
<br />
23,4 ± 6,4<br />
<br />
30 - 50<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
12,7<br />
<br />
32,4<br />
<br />
0<br />
<br />
Hợp chất chứa nitơ có trong nước thải<br />
từ protein và các sản phẩm phân hủy của<br />
protein: amoni, nitrat, nirit. Chúng có vai trò<br />
quan trọng trong hệ sinh thái nước. Tỷ lệ<br />
giữa hàm lượng BOD, N và P ảnh hưởng<br />
đến sự hình thành và khả năng oxy hóa<br />
của bùn hoạt tính. Trong nghiên cứu này,<br />
lượng amoni cao vượt ngưỡng cho phép<br />
ở 23/30 mẫu xét nghiệm, cao hơn QĐXT<br />
(10 mg/l) với nồng độ trung bình 12,1 ±<br />
3,5 mg/l; mẫu thấp nhất 6 mg/l và cao nhất<br />
18,7 mg/l.<br />
<br />
%<br />
<br />
Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự<br />
phân hủy chất chứa nitơ có trong chất<br />
thải của người và động vật. Trong các<br />
mẫu thử, lượng nitrat đều nằm trong<br />
phạm vi cho phép với nồng độ trung bình<br />
23,4 ± 6,4 mg/l.<br />
Như vậy, có thể nhận thấy hợp chất<br />
chứa nito trong NTSH vẫn đang trong quá<br />
trình chuyển đổi tới nitrat, vì nồng độ amoni<br />
cao hơn quy định, trong khi lượng nitrat<br />
lại thấp hơn quy định.<br />
<br />
Bảng 6: Lượng dầu mỡ động, thực vật; tổng các chất hoạt động bề mặt và phosphor.<br />
X ± SD (1)<br />
(n = 30)<br />
<br />
QĐXT<br />
QCVN(2)<br />
<br />
p1-2<br />
<br />
Min<br />
<br />
Max<br />
<br />
n<br />
<br />
Dầu mỡ động, thực<br />
vật (mg/l)<br />
<br />
6,18 ± 1,54<br />
<br />
10 - 20<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
3,4<br />
<br />
9,2<br />
<br />
0<br />
<br />
Tổng các chất hoạt động<br />
bề mặt (mg/l)<br />
<br />
6 ± 0,99<br />
<br />
5 - 10<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
3,6<br />
<br />
7,8<br />
<br />
0<br />
<br />
8,76 ± 3,81<br />
<br />
6 - 10<br />
<br />
p > 0,05<br />
<br />
4,3<br />
<br />
16,8<br />
<br />
8<br />
<br />
Phosphor (mg/l)<br />
<br />
Lượng dầu mỡ động, thực vật trong<br />
NTSH cho thấy 100% mẫu xét nghiệm có<br />
nồng độ ở mức cho phép: trung bình<br />
6,18 ± 1,54 mg/l. Do đặc thù sinh hoạt<br />
trong trại giam khác với đời sống thường<br />
nhật của các khu dân cư, nên lượng dầu<br />
mỡ động, thực vật trong NTSH trại giam<br />
thấp. Tương tự, kết quả phân tích tổng<br />
các chất hoạt động bề mặt trong NTSH<br />
<br />
%<br />
<br />
26,67<br />
<br />
thấy 100% mẫu xét nghiệm có nồng độ<br />
dưới ngưỡng cho phép: trung bình 6 ±<br />
0,99 mg/l.<br />
8/30 mẫu (26,67%) có nồng độ phosphor<br />
vượt ngưỡng cho phép, trung bình 8,76 ±<br />
3,81 mg/l; thấp nhất 4,3 mg/l và cao nhất<br />
16,8 mg/l. Phosphor tồn tại trong nước<br />
với các dạng H2PO4-, HPO 4-2, PO4-3, các<br />
polyphosphate như Na3(PO3)6 và phosphor<br />
67<br />
<br />
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 4-2014<br />
<br />
hữu cơ. Đây là một trong những nguồn tổng số để xác định tỷ số BOD:N:P nhằm<br />
gây ô nhiễm. Trong nước thải, người ta chọn kỹ thuật tạo bùn hoạt thích hợp cho<br />
thường xác định hàm lượng phosphor quá trình xử lý.<br />
Bảng 7: Tổng Coliform trong nước thải sinh hoạt tại các trại giam.<br />
QĐXT<br />
Coliform (MPN /dl)<br />
<br />
SH<br />
<br />
Min<br />
<br />
6.400<br />
<br />
Max<br />
<br />
6 x 10<br />
<br />
QCVN<br />
6<br />
<br />
3.000 - 5.000<br />
<br />
Số lượng<br />
<br />
%<br />
<br />
30/30<br />
<br />
100<br />
<br />
Trong nghiên cứu này, tổng Coliform trong các mẫu NTSH đều vượt ngưỡng cho<br />
phép, có nhiều mẫu vượt nhiều lần cho phép (6 × 106 MPN/dl). Điều này phản ánh<br />
mức độ và nguy cơ gây ô nhiễm vi sinh vật của NTSH tại đây. Nguy cơ lây nhiễm vi<br />
sinh vật rất cao trong NTSH nếu không được xử lý, đây có thể là nguồn phát tán mầm<br />
bệnh trong môi trường trại giam.<br />
KẾT LUẬN<br />
<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
<br />
Nghiên cứu chất lượng NTSH tại 10 trại<br />
giam thuộc Bộ Công an từ tháng 8 - 2011<br />
đến 7 - 2012, chúng tôi rút ra một số kết<br />
luận:<br />
<br />
1. Lê Thái Hà. Đánh giá hiện trạng chất<br />
lượng nước thải về vệ sinh hóa lý tại một số<br />
cơ sở sản xuất bia tại Hà Nội, đề xuất một số<br />
biện pháp bảo vệ môi trường. Hội nghị Khoa<br />
học Quốc tế về Y học lao động và vệ sinh môi<br />
trường lần 1. 2005.<br />
<br />
- So với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia<br />
năm 2008 về QĐXT (QCVN 14), NTSH tại<br />
10 trại giam thuộc Bộ Công an trước khi<br />
xả thải vào môi trường vượt QĐXT 8/30<br />
mẫu (26,67%) đối với sunfua; 23/30 mẫu<br />
(76,67%) đối với amoni; 8/30 mẫu (26,67%)<br />
đối với phosphor; 30/30 mẫu (100%) đối<br />
với Coliform.<br />
- Các chỉ số nghiên cứu khác đạt quy<br />
chuẩn kỹ thuật quốc gia về QĐXT.<br />
<br />
2. Trần Quang Toàn. Nghiên cứu hiệu quả<br />
xử lý nước thải của các ao nuôi cá bằng nước<br />
thải tại Thanh Trì, Hà Nội. Hội nghị Khoa học<br />
Quốc tế về Y học lao động và vệ sinh môi<br />
trường lần 1. 2005.<br />
3. Phùng Thanh Vân. Đánh giá ô nhiễm môi<br />
trường do ảnh hưởng của nước thải công nghiệp.<br />
Viện Y học Lao động và Vệ sinh môi trường.<br />
2007.<br />
4. QCVN 14: 2008/BTNMT.<br />
<br />
67<br />
<br />